应届生前端培训文档

1、应届生项目组培训文档黄雪梅2012.7一、前端原理介绍一、前端原理介绍二、设备介绍二、设备介绍三、系统介绍三、系统介绍大大 纲纲前端设备组成及工作原理前端设备组成及工作原理前端设备介绍前端设备介绍一，一，1800S TS流转换器：流转换器： 1800S为卫星数字信号转换器，射频输入为LNB输出信号，频率9502150MHz将卫星信号进行解密并转换成TS流，而不须对数字信号进行解压、编码等再处理。卫星传输的数字信号经地面站头端接收，直接进行QAM调制后提供到用户。也可用于当数字信号需要再生时，直接从频谱中取出数字TS流，供再生中继或信号复接等使用前端设备介绍前端设备介绍二、二、1834 编码器编

2、码器: 1，工作原理，工作原理MPEG-2视频压缩编码器构成：音视频接口处理、音视频编码、节目流复用、数据输出和控制处理器等模块组成。2，音视频接口处理、，音视频接口处理、视音频接口处理模块是将模拟视频和音频输入信号转换为数字格式输入至编码模块。其中，视频接口支持电视广播中的常用信号源，包括模拟复合信号、数字视频信号和数字音频信号，并支持PAL和NTSC制式；音频接口支持一路模拟立体声或两路单声道模拟音频。3，音视频编码，音视频编码视频编码采用MPEG-2实时压缩编码芯片，将视频接口输出的数字化视频数据按照MPEG-2压缩算法进行编码，编码后的视频基本流（ES，Elementary Strea

3、m）送往视频打包器，打包后的视频PES流（Packetized Elementary Stream）送往节目复用器。前端设备介绍前端设备介绍 压缩编码过程按MPEG-2主级主类（MPML），最高码率为7Mbps。音频编码由专用音频编码软件将音频接口输入的模拟音频信号按MPEG的第I层和第II层标准进行编码，得到的音频基本流送往音频打包器，打包后的音频PES流送往节目复用器。 4，节目流复用，节目流复用 MPEG-2系统复用可分为两个层次：节目级复用和系统级复用。节目级复用指从各ES流到单路节目TS流的复用，系统级复用指多路节目TS流间的复用，这两级复用所生成的都是标准的MPEG-2的TS码流。

4、在编码器中的复用是节目级复用。节目复用器将视音频编码后的比特流复合成单路节目传输流（SPTS）。前端设备介绍前端设备介绍三、三、2700复用器：复用器：1，工作原理，工作原理 传输流再复用器接受28路MPEG-2单路或多路节目传输流将其复用成一个多节目的传输流，并且过滤掉空包或不需要的数据包，必要时重置包识别标志（PID，Packet Identity），为后续处理提取相关的节目。 抽取和处理任一个收到的节目说明信息（PSI，Program Specific Information）和业务信息（SI，Service Information）并将其和本地产生的这类数据集成起来。每个输入由单路节目

5、传输流组成，每路节目包括视频、音频和辅助数据。 使用系统时钟（STC）来进行节目时钟参考（PCR，Program Clock Reference）的再标识 前端设备介绍前端设备介绍2，节目流复接处理，节目流复接处理将多个来自不同端口的选定节目进行复接处理，复接时将产生或更新以下各表，并将其插入到输出的多节目传输流中。节目关联表（PAT）条件接收表（CAT）节目映射表（PMT）网络信息表（NIT）网络信息表（NIT）3，同密加扰，复用器中，怎样进行，同密加扰，复用器中，怎样进行bypass PID映射映射 ，以及，以及目的目的第一个设备bypass的EIT表PID对应关系是：18 - 18;第n

6、个设备bypass的EIT表PID对应关系是：32+n-1-18。a) 第一个设备bypass的SDT表PID对应关系是：17 - 17。第n个设备bypass的SDT表PID对应关系是：256+n-1-17。前端设备介绍前端设备介绍四、四、2600加扰器加扰器1，名词解释，名词解释 所谓加扰：就是打乱其数据包的格式和顺序。加扰器：加扰过程的实现一般是通过专用硬件2，工作原理，工作原理 数字电视加扰器接受符合DVB要求的单路或多路节目传输流将其进行空包过滤或不需要的数据包的处理，必要时重置包识别标志，为后续处理提取相关的节目信息。 抽取和处理任一个收到的节目说明信息（PSI，Program S

7、pecific Information）和业务信息（SI，Service Information）。并只对每个有效净荷进行加扰处理。 使用系统时钟（SGA）来进行节目时钟参考（PCR，Program Clock Reference）的再标识处理3，加扰与加密区别，加扰与加密区别 加扰是指对视频、音频和辅助数据进行处理，加密主要是对控制字进行加密和对授权密钥的加密，加密以后的信息我们分别称做ECM和EMM前端设备介绍前端设备介绍五、五、 3650 QAM调制器调制器 QAM(Quadrature Amplitude Modulation，正交幅度调制)是幅度、相位联合调制的技术，它同时利用了载波

8、的幅度与相位来传递信息比特，因此在最小距离相同的条件下，QAM星座图中可以容纳更多的星座点，即可实现更高的频带利用率。64QAM 带宽8MHZ通道带宽=1.15符号率符号率=通道输出数据码率m有效输出码率符号率m188 204m=4，5，6，7，8 对应为：16QAM、32QAM、64QAM、128QAM和256QAM前端设备介绍前端设备介绍六、六、2850 注入器注入器 其主要功能是实现本地节目流、广告节目流或本地报警信息或EPG信息插入到主节目流中网管系统网管系统1，概述 网络前端管理系统，能对所有设备进行统一的管理。它可以使用交换机或集线器来构筑局域网，将所有的能通过TCP/IP来进行管

9、理的设备接入该局局域网当中，然后通过安装在网管服务器上的网络管理系统进行管理。它强大的功能能保证前端系统管理中的安全性和易管理性。 网管系统网管系统2、系统组成 整个系统由两个逻辑模块组成，包括网管系统服务器、各种设备，如图1所示。 图 1网管系统3，界面图 1图 2图 4图 5图 3网管系统网管系统CASCAS系统系统名字解释名字解释 CAS系统是数字电视收费的技术保障系统系统是数字电视收费的技术保障系统作用作用 对播出的数字电视节目内容进行数字加扰（或称数字加对播出的数字电视节目内容进行数字加扰（或称数字加密）密）目的目的 保障供商和电视台的利益保障供商和电视台的利益CASCAS系统系统主

10、要特点主要特点适用于各种规模的收费电视运营，支持从几千到几百万的用户管理。适用于各种规模的收费电视运营，支持从几千到几百万的用户管理。支持区域锁定功能。可以有效的保证运营商管理下的用户不能跨区观支持区域锁定功能。可以有效的保证运营商管理下的用户不能跨区观看节目。看节目。 以智能卡（以智能卡（Smart CardSmart Card）为基础作为系统的管理核心。）为基础作为系统的管理核心。 基于多级密钥和算法的安全体系，最大限度的保护运营商的利益。基于多级密钥和算法的安全体系，最大限度的保护运营商的利益。合理的冗余备份设计，为运营中的意外故障提供简单的恢复措施。合理的冗余备份设计，为运营中的意外故

11、障提供简单的恢复措施。 简单明了的监视界面，可以监视前端相关软件的运行状况。简单明了的监视界面，可以监视前端相关软件的运行状况。 核心软件具有强的稳定性，在此基础上，还有一套监测、重起机制，核心软件具有强的稳定性，在此基础上，还有一套监测、重起机制，最大限度的保证了运营商数字电视业务的正常进行。最大限度的保证了运营商数字电视业务的正常进行。成熟完善的多级发卡体系。成熟完善的多级发卡体系。良好的授权策略，能更快的实现近期用户信息的优先发送。良好的授权策略，能更快的实现近期用户信息的优先发送。智能卡使用自主知识产权的智能卡使用自主知识产权的COSCOS体系，增加其破解难度。体系，增加其破解难度。C

12、ASCAS系统系统可用日期开启可用日期开启/关闭授权关闭授权开放的体系设计，完全自主的知识产权，可以和各家开放的体系设计，完全自主的知识产权，可以和各家SMS、复用器、复用器、加扰器、机顶盒在短时间内迅速完成集成。加扰器、机顶盒在短时间内迅速完成集成。快速授权和关断，快速授权和关断，支持同密和多密工作方式。支持同密和多密工作方式。灵活性强，可移植到数据广播、双向网、灵活性强，可移植到数据广播、双向网、Internet等不同网络的各种等不同网络的各种应用，并且，具有可扩展性，可以方便的开展其他增值业务。应用，并且，具有可扩展性，可以方便的开展其他增值业务。可定制最大发送带宽，支持最大可定制最大发

13、送带宽，支持最大3.5M发送带宽。发送带宽。简易的操作方式，适合不同层次的用户使用。简易的操作方式，适合不同层次的用户使用。CASCAS系统系统定义定义条件接收条件接收(CA)：是指这样一种技术手段，它只容许被授权的用户使用：是指这样一种技术手段，它只容许被授权的用户使用某一业务，未经授权用户不能使用这一业务。某一业务，未经授权用户不能使用这一业务。产品产品(Product)：CAS对数字电视节目进行授权的最小单位。运营商对数字电视节目进行授权的最小单位。运营商在在CAS产品的基础上根据运营需要进行打包形成运营产品。产品的基础上根据运营需要进行打包形成运营产品。IC卡：卡：Integrated

14、 Circuit Card，又称智能卡，又称智能卡(Smart Card)。业务业务(Service)：作为节目提供给用户的一套基本流。它们通常由不：作为节目提供给用户的一套基本流。它们通常由不同数据组成，如视频、音频、字幕、其它数据等，通过公共同步关联同数据组成，如视频、音频、字幕、其它数据等，通过公共同步关联起来。起来。传送流传送流(Transport Stream)：在：在GB/T 17975.1-2000信息技术信息技术 运动运动图像及其伴音信号的通用编码图像及其伴音信号的通用编码 第第1部分部分 系统中定义的一种系统流数系统中定义的一种系统流数据结构。据结构。同密同密(Simulcr

15、ypt)：指通过同一种加扰算法和加扰控制信息，使多个：指通过同一种加扰算法和加扰控制信息，使多个条件接收系统一同工作的技术或方式。条件接收系统一同工作的技术或方式。CASCAS系统系统 加扰加扰/解扰：条件接收系统的核心是让合法用户能够收看解扰：条件接收系统的核心是让合法用户能够收看其合法订购的节目，非法用户不能收看节目。为了达到这其合法订购的节目，非法用户不能收看节目。为了达到这一目的，必须对节目流进行处理，打乱其数据包的格式和一目的，必须对节目流进行处理，打乱其数据包的格式和顺序，即所谓的加扰。数字机顶盒如果不能把加扰后的码顺序，即所谓的加扰。数字机顶盒如果不能把加扰后的码流进行解扰，即还

16、原为原始的数据包格式和顺序，解码器流进行解扰，即还原为原始的数据包格式和顺序，解码器就无法解出图像。加扰过程的实现一般是通过专用硬件，就无法解出图像。加扰过程的实现一般是通过专用硬件，即加扰器。加扰器的核心是加扰码流所使用的加扰算法。即加扰器。加扰器的核心是加扰码流所使用的加扰算法。加扰码流时，加扰器根据输入的初始条件（即控制字），加扰码流时，加扰器根据输入的初始条件（即控制字），利用加扰算法对原始码流进行加扰。控制字不同，加扰后利用加扰算法对原始码流进行加扰。控制字不同，加扰后的码流也不同。解扰是加扰的逆过程，在用户接收端的解的码流也不同。解扰是加扰的逆过程，在用户接收端的解扰器中完成。扰器

17、中完成。CASCAS系统系统 加密：由于机顶盒的解码芯片不能解码加扰的节目流，为加密：由于机顶盒的解码芯片不能解码加扰的节目流，为了能够收看节目，就必须把加扰的节目流进行还原，这个了能够收看节目，就必须把加扰的节目流进行还原，这个过程叫解扰。由于加扰码流时控制字不同，加扰产生的码过程叫解扰。由于加扰码流时控制字不同，加扰产生的码流也不同，所以要想解扰码流，就必须得到该控制字。由流也不同，所以要想解扰码流，就必须得到该控制字。由于绝大多数数字前端设备提供商和机顶盒厂商都使用于绝大多数数字前端设备提供商和机顶盒厂商都使用DVB组织定义的通用加组织定义的通用加/解扰算法，所以条件接收系统的核心解扰算

18、法，所以条件接收系统的核心实际上就是控制字的保护。为了保证控制字能安全的从前实际上就是控制字的保护。为了保证控制字能安全的从前端传递到机顶盒，必须对控制字进行加密。加密后的控制端传递到机顶盒，必须对控制字进行加密。加密后的控制字传递到机顶盒端后，通过智能卡内部解密，就可以还原字传递到机顶盒端后，通过智能卡内部解密，就可以还原出原始的控制字。机顶盒内的解扰芯片得到该控制字后，出原始的控制字。机顶盒内的解扰芯片得到该控制字后，就可以解扰前端加扰过的码流。解扰后的码流送给解码芯就可以解扰前端加扰过的码流。解扰后的码流送给解码芯片，就可以解出图像。片，就可以解出图像。CASCAS系统系统缩略语缩略语

19、CAS(Conditional Access System)CAS(Conditional Access System)条件接收系统条件接收系统 CI(Common Interface)CI(Common Interface)通用接口通用接口 CW(Control Word)CW(Control Word)控制字控制字 ECM(Entitlement Control Message )ECM(Entitlement Control Message )授权控制信息授权控制信息 ECMG(Entitlement Control Message Generator )ECMG(Entitlement

20、 Control Message Generator )授权控授权控制信息发生器制信息发生器 EMM(Entitlement Management Message )EMM(Entitlement Management Message )授权管理信息授权管理信息 EMMG(Entitlement Management Message Generator )EMMG(Entitlement Management Message Generator )授授权管理信息发生器权管理信息发生器 EPG(Electronic Program Guide )EPG(Electronic Program Gu

21、ide )电子节目指南电子节目指南 IC(Internet Protocol )IC(Internet Protocol )集成电路集成电路 IPPV(Impulse Pay-Per-View )IPPV(Impulse Pay-Per-View )即时按次付费节目即时按次付费节目 MUX(Multiplexer )MUX(Multiplexer )复用器复用器CASCAS系统系统 PPC(Pay Per Channel )PPC(Pay Per Channel )按频道付费按频道付费 PPV(Pay Per View )PPV(Pay Per View )按次付费按次付费 PSI(Progr

22、am Specific Information )PSI(Program Specific Information )节目特定信息节目特定信息 SI(Service Information )SI(Service Information )业务信息业务信息 SMS(Subscriber Management System )SMS(Subscriber Management System )用户管理系统用户管理系统 TCP(Transport Control Protocol )TCP(Transport Control Protocol )传输控制协议传输控制协议 UDP(User Data

23、gram Protocol )UDP(User Datagram Protocol )用户数据包协议用户数据包协议 XML(Extensible Markup Language )XML(Extensible Markup Language )可扩展标记语言可扩展标记语言CASCAS系统系统系统软件结构图系统软件结构图CASCAS系统系统模块介绍模块介绍 2.2.1 CASManager2.2.1 CASManager即条件接收系统前端管理软件，用于管理和监测前端CAAgent、ECMG、EMMG等模块的管理软件。 2.2.2 CAAgent2.2.2 CAAgent（SMSSMS代理）代理）

24、即SMS代理模块，用于与SMS通讯，并处理相应信息。 2.2.3 ECMG2.2.3 ECMG（授权控制信息发生器）（授权控制信息发生器）即授权控制信息发生器，用于发送授权控制信息。 2.2.4 EMMG2.2.4 EMMG（授权管理信息发生器）（授权管理信息发生器）即授权管理信息发生器，用于发送授权管理信息。CASCAS系统系统 2.2.5 CAMonitor2.2.5 CAMonitor即CAS监控代理，用于监管中心查看更新的数据库信息。 2.2.6 ACG2.2.6 ACG（ACAC产生器）产生器）即AC发生器，用于生成AC信息。CASCAS系统系统初始化参数配置初始化参数配置服务器名称

25、：数据库服务器名称服务器名称：数据库服务器名称用户名：数据库登陆名用户名：数据库登陆名( (默认为默认为sa)sa)用户密码：数据库登陆密码用户密码：数据库登陆密码注：第一次运行或需重新初始化的时候，才需进行初始化设注：第一次运行或需重新初始化的时候，才需进行初始化设置。初始化将重新创建置。初始化将重新创建CASCAS库，如果库，如果CASCAS数据库已经有数据，数据库已经有数据，请注意备份工作。初始化过程中遇到错误提示或请注意备份工作。初始化过程中遇到错误提示或CASCAS安装安装目录下出现目录下出现Err.txtErr.txt，请重新初始化。，请重新初始化。CASCAS系统系统参数设置参数

26、设置CAAgent IPCAAgent IP设置为设置为CAAgentCAAgent模块所在的模块所在的IPIP地址，通常为本机地址，通常为本机IPIP地址地址( (推推荐用荐用127.0.0.1)127.0.0.1)，CAAgent CAAgent 端口号默认设置为端口号默认设置为28882888。ECMG IP设置为设置为ECMG模块所在的模块所在的IP地址，通常为本机地址，通常为本机IP地址地址(推荐推荐用用127.0.0.1)，ECMG 端口号默认设置为端口号默认设置为3000EMMG IP设置为EMMG模块所在的IP地址，通常为本机IP地址(推荐用127.0.0.1)，加扰器IP设置为要连接的加扰器IP地址，加扰器EMM端口默认设置为5001，SuperCASID默认设置为0 x54480010，申请带宽默认设置为300，ChannelID默认设置为1，StreamID默认设置为1，DataID默认设置为1。CAMonitor IP设置为CAMonitor模块所在的IP地址，通常为本